模具毕业设计THS杯盖阻水板模具的制作工艺.docx

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模具毕业设计THS杯盖阻水板模具的制作工艺

摘要

本课题是关于杯盖阻水板模具的制作工艺，杯盖阻水板在保温杯中杯盖的密封性起到关键的作用，通过对产品进行工艺的分析,最终制作出一副塑料模具。

该课题从产品结构工艺性，对模具的浇注系统，结构造型部分，顶出的系统，冷却系统，有详细的设计。

同时并简单的说明了模具的加工工艺以及在模具加工中所使用的加工注意事项。

通过对整个模具的制作，使模具能够达到此零件所要求的加工工艺。

关键词：

结构工艺

目录

引言

一、塑件的分析1

二、注塑机的选择2

三、模具的七大系统与相关介绍3

（一）浇注系统3

（二）导向系统3

（三）成型系统3

（四）抽芯系统4

（五）顶出系统5

（六）冷却系统5

（七）排气系统5

四、加工工艺与使用注意事项6

（一）磨床、铣床、车床、钻床、火花机、线割机、CNC等的使用6

五、模架的加工及配模10

（一）上固定板10

（二）母模板、母模仁10

（三）公模板、公模仁11

（四）顶针板、回针、模脚12

（五）下固定板12

六、试模及其产品分析、13

（一）试模13

七、总结14

参考文献14

谢辞15

一、塑件的原材料分析:

ABS是目前使用最广的工程塑料，ABS塑料是不透明的结晶型聚合物，无毒且无味，力学性能比较好，化学稳定性优良。

成型收缩率:

 0.4-0.7%     

吸水率:

0.2%~0.45%

成型温度：

200-240℃

干燥条件：

 80-90℃ 2小时     

热变形温度为:

 70—107℃     

使用温度范围:

   -40℃~80℃

硬度:

   R65~115

（2）塑件的结构工艺分析

从塑件的结构看，较为简单，没有侧向分型结构，所以采用简单的平面模具。

图1-1塑件原图

（3）塑件的生产批量 

该产品是大批量的生产，为了提高生产效率，所以采用了一模两腔的形式制作模具，并且是高寿命自动脱模的模具，还能降低生产的成本。

。

二、注塑机的选择

有许多种塑料，方法也有许多其形成的，注射成型，压缩成型，压缩成型，发泡成型等。

其中，注塑模具称为注射成形模具，简称注射模。

注射模平常应用于成形热塑性塑料，所以根据对零件的分析，该ABS材料的塑料保温杯的阻水板用注射成形为最佳。

此外，注射模不同于其他塑料模的特点是：

模具先由注射机合模机构合紧，接着，由注射机注射装置将已经融化的塑料熔体注入模具里，经冷却或固化定型后，开模取出塑件。

因此，注射模可一次成形出外形复杂、尺寸精确的塑料零件，对水杯的外观有精美、无明显毛刺、断差等要求的情况下，应用注射成形可以很好的达到工艺要求。

注射机类型的选择

根据对产品的分析，可以选择XS-Z-60型热塑性塑料注射机。

该型号的注射机螺杆直径为φ38，所以，应在模具的上固定板板上加工出一个大于该直径（例如：

φ40）的孔，以便顶出用。

注射部分的选择

 注射压力的校核：

p公≥p注22（Mpa） ≥60～100（Mpa）p公—注射机的最大注射压力（Mpa）；          

p注—注塑需要的实际压力（Mpa）； 

  合模部分的选用

 A1=πR2=3.14x0.0462=0.006

A2=2x0.4x0.02+2x0.1x0.02+0.2x0.02+0.25x0.02=0.04 锁模力的校核：

F锁≥K损p注A1 A2

500000≥0.66x100000000x0.007x0.03=14060

F锁—注射机的额定锁模力（N）；

p—注塑需要的实际喷射压（Pa） ；

ķ亏损喷射压力达到模腔压力损失系数，一般取0.34〜0.67；     

A1—浇注系统的投影面积（m2）；

A2—产品在分型面上的投影面积（m2）； 经计算，锁模力达到要求。

 模具闭合厚度及开模行程的校对：

Hmin≤Hm≤Hmax

70（mm）≤133（mm）≤200（mm）   Hmin—可装模具最小厚度；

Hm—模具闭合厚度（该模具闭合厚度为133 mm）；   Hmax—可装模具最大厚度；  经计算，模具的闭合厚度合格。

通过检查表中，最大距离180毫米XS-Z-60型热塑性塑料注塑机模板大于模具设计的行程。

因此，该注射机可达到设计要求之用。

三、模具的七大系统与相关介绍

1.浇注系统：

主流道，分流道，浇口，冷料井等

塑料熔体在注塑机喷嘴的浇注系统，在开始之后流入模腔，作用是传递塑料，排出型腔内气体，传递压力，将熔体平稳地引入型腔，从而填满模具的各个角落，在熔体填充和凝固过程中，可以将压力完全转移到型腔的各个部位，获得所要的产品。

2.导向系统：

导柱，导套，定位块等

导柱与导套，起定位作用。

如图3-1，3-2所示

图3-1导柱图3-2导柱与定位柱

3.成型系统

塑胶的注塑成型工艺过程主要包括填充、保压、冷却、脱模四个阶段，这四个阶段直接决定着产品的成型质量，而且这四个阶段是一个完整的而且连续的过程。

　　一、填充阶段

　　充填在注塑周期的开始，从模具的喷射开始时间是封闭的，充满模腔，形成理论灌装时间较短的更高的效率，但在实践中，注射速度，或时间要绑定到许多条件。

　　　　二、保压阶段

　　在保压阶段，由于压力很高，表现出的可压缩塑性部分。

在压力较大的区域，塑料密度较高;在较低的压力区域，更轻松的塑料，密度低，导致变化的分布和时间和日期在一个密度。

压力的塑性流动速率低时，流程并不起主要作用;压力为影响保压过程的重要因素。

因此，当选择注射成型机，注塑机应选择具有足够大的电缆夹紧力，和防止崛起的现象可以有效地模具包装。

三、冷却阶段

　　在注塑模具中，冷却系统是非常重要的模塑制品发挥关键作用。

这是因为注塑产品，只有冷却固化到一定阶段后，为避免因力释放塑性变形后。

因为冷却时间占大部分的成型周期，所以好的冷却系统设计可以大大缩短成型时间，提高生产效率，降低成本。

　　四、脱模阶段

　　脱模是一个注塑成型步骤中的最后一个步骤。

虽然产品冷却成型，但仍有释放的影响非常重要的产品质量，喷射方式不当，产品可在释放的时间导致不平衡力，由弹射造成产品变形和其它缺陷。

4.抽芯系统：

滑块，斜销等

由于这套模具的结构比较简单，成型部位也用不着滑块，所以对于滑块与斜销在此就不在详细描述。

5.顶出系统：

顶针，顶块等

图3-3冷却系统，水路

保证产品不因推出而变形损坏，为了保证产品在推出过程中不发生变形和损坏，要注意产品对模具的包紧力和粘附力的大小，选择合适的推出位置和选择合适的推出力。

推力点应作用在产品刚性好的地方，如筋部、凸缘的壁缘处，尽量避免推力点作用在产品的薄面上，防止产品破裂、穿孔等。

6.冷却系统：

模具本身的散热，水路冷却

模具本身的散热，水路冷却部模具的冷却系统，用于热塑性和热固性塑料注塑成型过程中，是在较高温度下熔化的塑料， 高压注射进入温度较低的模具中﹐经过冷却固化﹐从而得到所需要的制品。

包括：

模具冷却系统冷却水温度，模具温度控制器和加热元件等。

 他们的工作不仅能网作为模具冷却，并放在成型过程中，该使高温熔融塑料模具不断消散保持恒定模具温度为控制型腔塑料的冷却速度﹐从而提高制品的注塑性能和生产效率

7.排气系统：

模具各零件的配合间隙，顶针配合间隙，外加的排气槽排气槽设计要点：

 排气管应设在分型面，以及尽可能设置在模具的一侧，模具制造。

 应设在一个流在较厚的塑料部件的端。

 排气方向不得执行，并且优选是弯曲的，以防止喷射燃烧操作。

槽宽常取1.5~6㎜，槽深0.02~0.04㎜，以塑料不进入排气槽为宜 

四、加工工艺与使用注意事项

平面磨床操作注意事项

图4-1平常工作中使用的磨床

1机台在每次使用前应检查机台的左右自动控制杆是否归位和砂轮是否装牢，检查磨床能否正常运转，如若遇到异常情况，应及时处理，避免发生意外及安全事故。

2、左右自动控制杆开动时,注意左右是否有人在旁边，避免造成人身伤害。

3、选用平面磨床专用的砂轮修正器。

4、工件在加工前,应将工件上的毛刺用油石去掉,工件和工作台必须擦干净，如若有毛边或者杂物，就会影响加工精度和发生潜在的危险。

5、严禁在未停止的砂轮下擦工作平台,拿放工件，避免发生意外事故。

6、加工前,检查磁盘是否平整，是否变形。

7、工件放置后，一定要吸磁固定，不然砂轮转动时会被打飞。

8、吸磁可移动的工件,应用档块固定，以免在加工过程中飞出伤人。

9、砂轮在正常运行时,工作平台上不可有不相关的工件或物品。

10、当机台自动进给时,操作者不得擅自离开工作地方或做其它的事。

11、不可用物品敲打平台，如若需要敲打，可使用铜块轻轻敲打。

12、工件要轻拿轻放，以免划伤磁台。

13、打扫机台时,不可用风枪吹，避免铁削进入磨床内部，影响磨床精度，从而使加工的零件尺寸不准。

铣床安全操作规程

图4-2日常工作中使用的铣床

1、开始工作前操作机器的人应穿好劳保用品，确保安全才能开机工作。

2、应首先检查开关的操作、旋钮是在正确的位置、操作灵活、安全装置是完整、可靠、可操作铣削。

，油箱，油杯油应足够使用，污垢轨道表面清洁； 并且做好润滑工作，再接通电源，开动铣床工作。

，不能把东西放在机器的导轨表面，油漆表面。

3、油箱、油杯中油量要足够使用，导轨面的灰尘要擦干净；并且做好润滑工作，再接通电源，开动铣床工作。

4、不能把东西放在在机床的导轨表面、油漆表面。

5、工件安装牢固可靠，应轻拿轻放的时候是不允许夹紧在工作台上自由的节奏和整个工件。

6、当你完成后，刀具夹紧机空载运行试验，启动过程后确认，除了运动部件的需要表锁，其他的事情，以避免对振动台的损伤。

7、工作台除需移动的部件外，其余东西锁紧，避免工作台振动造成伤害。

8、不可以用磨钝的刀具进行切削工件，避免发生安全事故。

9、工件装夹位置上经常改变，减少垂直螺旋套局部磨损，使其均匀磨损。

10、机床开动后，思想要高度集中，不准离开工作岗位。

11、自动进给时不可以对刀和上刀。

在机床运转中不可以变速。

如需变速，必须停机，也可借助点动进行。

12、工作结束后应将工作台移至中间位置，各操纵手柄、开关、置于“停机”位置，升降台降至下部，切断电源

使用车床的注意事项

（1）

按规定穿戴好防护用品才能工作，裹紧袖口，不可以围围巾，女生应戴好工作帽。

高速切削或切削、铝、铜工件时，要戴防护眼镜。

需要按旋转关键及旋转部位时，要把手套拿掉，允许带手套夹装工件。

（2）应熟悉所操作机床的工作原理、结构和性能，并经考核取得资质证后，才可以操作车床进行工作。

（3）在使用前，要检查机床的防护、信号装置、机械传动部件。

电器部分要有可靠的防护装置，必须齐全有效。

（4）工件、夹具和刀具必须装夹很牢固。

（5）使用车床前，检查各手柄位置是否正确。

按润滑表加注润滑油，并要观察周围动态。

机床启动后，要站在安全位置上，机床运动部位和铁屑飞溅要尽量避开。

图4-3工作中使用的车床（6）车床运行后，应低速运转3—5分钟，确认五异常情况后方可工作，在冬季操作车床时一定要跑温、检查管线是否冻裂，不得在运转部位传递或取拿物品。

（7）要在车床停止工作时，才可以调整机床转速、行程、装夹工件和刀具以及测量工件、擦拭车床

（8）不可以在机床导轨面上、工作台摆放工具或其它物品。

（9）清除铁屑不可以用手，有专门的清扫工具。

如刷子或钩子。

（10）凡多人在同一台机床工作时，必须指定1人为机长，统一指挥，防止事故发生。

（11）机床发生异响、冒烟、震动、臭味等异常时，应立即运行，请有关人员检查处理。

（12）加工偏心零件时，必须添加配重块，装夹牢固，刹车减速，速度较慢。

（13）结束运行时，应先退刀，后停车。

不需要使用车床时，停止机床运转，将使用的各种工具有序的放回指定工具摆放处。

（2）

火花机。

一﹑用CNC加工进行粗加工去除大部分材料；

二﹑选用合理的电极材料；

1.加工更稳定的铜电极，可以得到腔，损耗低轮廓清晰，一般不用于大电流处理，因为生产效率不高;

2：

 石墨电极具有损耗低，高速加工，在放电稳定过程中的缺点的优点;

三﹑根据实际情况使用合理的工件；

四﹑确定适当的电极缩放量和电极设计应考虑面积效应；

1：

电极缩放量要考虑多方面的因素如：

有平动和

图4-4火花机不平动两种加工方式；

五﹑提高重复定位精度；

1：

使用该电极和工件定位接触感知方法，这种方法比较简单，但误差大

2：

与间接联系点定位的方法，可以提高定位精度，可以最大程度消除错误

五、模架的加工及配模

（一）上固定板

THS瓶塞阻水板这套模具的上固定板只要加工定位环的螺丝孔因为这套模具比较简单的模具，而其他一些模具中，有的还要加工浇口套的螺丝孔，甚至有的还要加工水路。

（二）母模板

在母模板上，因为THS瓶塞阻水板这套模具的浇口套是直接装在母模板上的，所以在母模板上，除了加工水路和锁模仁的过孔之外，还要加工安装浇口套的槽和固定它的螺丝孔。

如下图所示：

图5-1母模板上机嘴图5-2流道

母模板上流到要开设排气槽，这样在模具合模时就不会有气体未排清了，排气槽的分流道都应排气。

排气槽宽度应等于分流道宽度，高度为0.10mm。

模腔的四周都应该排气，各排气槽应相隔20mm，宽度为6.0mm，高度为0.075～0.15mm，。

适当地开设排气槽；可以减少注射压力、注射时间、保压时间以及锁模压力，使产品成型由困难变为容易，从而提高生产效率，节约生产成本。

（三）公模板

公模板的加工主要是锁模仁的螺丝过孔、还有2条水路水路一般会由钳工自己到钻床上打，其次还可以看到公模板上很多小孔，那个就是顶针的过孔和拉料针的孔。

其它的部位在模架来的时候已经加工好。

图5-3公模板与顶针板图5-4公、母模仁

其次就是关于模仁的配模时候需要注意点及其一点方法：

模仁的装配：

公母模仁与磨框先按图纸要求尺寸加工到位，但是公母模仁框可以比实际尺寸大0.02mm，如果是负公差，则很难讲模仁放入磨框中，公母模仁的实际尺寸小0.01mm，留有点间隙，才能更好的配合，尺寸到位后，早磨框底部和侧壁都打上合模红丹，把模仁轻轻敲入，如不能放入，可以单边磨掉0.01mm，直到模仁放入磨框中。

然后用螺丝锁紧，在用铜敲打模仁部位，把模仁拿出，看红丹分布情况，如果很均匀，每个部位红丹都到位，则OK，如果还有部位擦黑，说明还有些部位被挡到，可用锉刀或者打磨机休息擦黑部位，然后再次合模，直到红丹分布均匀，待模仁配好之后，配公模仁上的入子，入子孔周边毛刺需清除干净，入子每个边可以倒角的要倒角，倒角时候要小心不可碰到胶位部位，入子配的不可以太紧，以免卡死，避免在试模时候发生压模等情况，入子可轻轻推入且和黁时入子孔即可。

由于我做的这套模具没有滑块，所以在公母模配好之后，就要合下公母模，在母模表面打好红丹，用导柱斜角定位，公母模合一起，铜块敲打，打开看是否有擦黑或者顶到的地方，用锉刀和打磨机适当打磨，看分型面是否到位，直到合适为止，如果分型面不到位，最后试模的时候，打出的产品会出现毛边、断差等不良情况，特别是封胶部位，如果不到位，打出产品也是不合格的。

（四）顶针板、回针、模脚

顶针板

顶针板一般有两块，分别为上顶针板和下顶针板，需要加工的也只是上顶针板，主要加工顶针空以及顶针挂台槽。

其他部位

图5-5支撑住图5-6垃圾钉

主要是回针、支撑柱和垃圾钉等等。

回针高出分模面一毫米，有的人凭经验做模会再去掉0.05mm；

支撑柱

支撑柱根据模具的大小不同，其长度大于模脚的高度也不同。

在小模具中，支撑柱一般比模脚高0.05mm，越大的模具他们的差值也越大

垃圾钉：

垃圾钉是一个标准件，其大小为5mm

在配模时候需要用到的一些长度计算

顶针的长度=模脚+公模板+分型面到公模板的距离-垃圾钉-下顶针板

回针的长度=模脚+公模板+1mm（一般为一个毫米）-垃圾钉-下顶针板

支撑柱的长度=模脚+0.05mm（随着模具的大小增加而增大）

（五）下固定板

正常情况下，下固定板是不需要加工，除非是大型模具，我这套THS阻水板，由于结构比较简单，所以无需要加工。

六、试模及其产品分析、

图6-1试模所打出的产品

这是第一次试模所打出的产品，根据这次打出产品所出现的问题，在对模具进行修模，改进，直到达到所需产品的要求，正常产品会出现毛边、断差、表明有划伤、拉伤等异常，根据不同的情况而处理。